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椎骨（複数形：椎骨）は、脊椎動物の脊柱を構成する、骨と硝子軟骨からなる複雑な構造を持つ不規則な骨である。椎骨の比率は、脊柱の部位や種によって異なる。
椎骨の基本的な構造は様々です。椎体（または椎体中心部）は骨でできており、脊柱の荷重を支えています。椎体の上下面には椎間板が付着しています。椎骨の後部は、11 個の部分からなる椎弓を形成し、2 つの椎弓根（椎弓の椎弓根）、2 つの椎弓板、および 7 つの突起で構成されています。椎弓板には黄色靭帯（脊椎の靭帯）が付着しています。椎弓根の形状から椎骨切痕が形成され、椎骨が関節すると椎間孔が形成されます。これらの孔は脊髄神経の出入り口です。椎体と椎弓は椎間孔を形成します。脊髄を包み込み保護する脊柱管を収容する、より大きな中央の開口部。
椎骨は互いに連結することで脊柱に強度と柔軟性を与え、その前後の形状によって可動範囲が決まります。構造的には、椎骨は脊椎動物種間で基本的に同じですが、水生動物と他の脊椎動物との間に最も大きな違いが見られます。このように、脊椎動物という名称は、脊柱を構成する椎骨に由来しています。
人間の脊柱では、椎骨の大きさは脊柱内の位置、脊柱への負荷、姿勢、病理によって変化します。脊柱の長さに沿って、椎骨はストレスや可動性に関連するさまざまなニーズに対応するために変化します。[ 1 ]各椎骨は不規則な骨です。
典型的な椎骨は、椎体（椎体とも呼ばれる）と、後方の椎弓（神経弓とも呼ばれる）から構成されています。[ 2 ] [ 3 ]椎体は海綿骨でできており、これはスポンジ状の骨組織で、その微細構造は椎弓根骨内で特に研究されています。[ 4 ]この海綿骨は、硬くて密度の高い骨組織である皮質骨（または緻密骨）の薄い層で覆われています。椎弓と突起は、より厚い皮質骨で覆われています。椎体の上下面は、椎間板が付着するように平らで粗くなっています。これらの面は椎体終板と呼ばれ、椎間板と直接接触して関節を形成します。終板は椎体の海綿骨の肥厚した層から形成され、最上層はより密度が高い。終板は隣接する椎間板を保持し、加わる荷重を均等に分散させ、椎間板のコラーゲン線維の固定を提供する機能を持つ。また、水と溶質の交換のための半透性界面としても機能する。[ 5 ]
椎弓は、椎弓根と椎弓板によって形成されます。2つの椎弓根は、椎体の両側から伸びて、椎体と椎弓をつなぎます。椎弓根は、椎体の上面の後外側面の接合部から、両側から後方に1つずつ伸びる短く太い突起です。各椎弓根から、幅広の板である椎弓板が後方内側に突き出て、椎弓をつなぎ、椎弓を完成させ、椎孔の後縁を形成し、椎孔の三角形を完成させます。[ 6 ]椎弓板の上面は、黄色靭帯が付着するように粗くなっています。これらの靭帯は、第2頸椎のレベルから脊椎の長さに沿って、隣接する椎骨の椎弓板をつなぎます。椎弓根の上と下には、椎切痕（上および下）と呼ばれる浅い窪みがあります。椎骨が関節で連結すると、隣接する椎骨の切痕が一致し、椎間孔が形成されます。椎間孔は、脊髄神経とそれに付随する血管が各椎骨に出入りするための通路となります。このように連結した椎骨は、身体を支える強固な柱の役割を果たします。
椎骨からは7つの突起が突き出ている。
椎骨の主要部分は、後方に伸びる棘突起（神経棘とも呼ばれる）で、中央に突き出ている。[ 7 ]この突起は、椎弓の接合部から背側と尾側に向かって伸びている。 [ 7 ]棘突起は筋肉や靭帯を付着させる役割を果たす。
椎体の両側にある 2 つの横突起は、上関節突起と下関節突起の間の椎弓根と椎弓板が接合する点で、両側から外側に突出しています。 [ 7 ]また、筋肉や靭帯、特に横突間靭帯の付着にもなります。胸椎の各横突起には、肋骨結節と関節する関節面があります。[ 8 ]胸椎の両側の関節面は、肋骨頭と関節します。腰椎の横突起は、胸部とは異なり腰部では発達しない痕跡的な肋骨 (肋骨) に対応するため、肋骨[ 9 ] [ 10 ]または肋骨様突起[ 11 ]と呼ばれることもあります。[ 11 ] [ 12 ]
椎骨の両側には、上関節面と下関節面があり、これらが可動範囲を制限する役割を果たしている。これらの関節面は、椎弓の薄い部分である椎間関節部によって連結されている。
椎骨は、脊柱のどの部分に位置するかによって名前が付けられます。人間の脊柱には通常33個の椎骨があり、7個の頸椎、12個の胸椎、5個の腰椎、5個の融合した仙骨、そして4個の尾骨から構成され、尾骨を形成します。まれな例外を除き、椎骨の総数は32個から35個です。[ 13 ]約10%の人では、仙骨前椎骨の総数と脊柱の各部分の椎骨の数の両方が異なる場合があります。[ 14 ] [ 15 ]最も頻繁に見られる偏位は、胸椎11個（まれに13個）、腰椎4個または6個、尾椎3個または5個（まれに7個まで）である。[ 15 ]
局所的な椎骨は下に行くにつれて大きくなるが、尾骨では小さくなる。
頸椎は7個（ただし頸神経は8本）あり、C1からC7までと指定されています。これらの骨は一般的に小さく繊細です。棘突起は短く（C2とC7は触知可能な棘突起があります）、C1は環椎、C2は軸椎とも呼ばれます。これらの椎骨の構造により、首と頭の可動域が広くなっています。環椎後頭関節は頭蓋骨を上下に動かし、環軸関節は首の上部を左右にひねります。軸椎は脊柱の最初の椎間板の上に位置しています。
頸椎には、椎骨動脈が大後頭孔を通ってウィリス動脈輪に至って終止する経路となる横突孔があります。頸椎は最も小さく軽い椎骨で、椎骨孔は三角形をしています。棘突起は短く、しばしば二股に分かれています（C7の棘突起は二股に分かれておらず、他の頸椎の棘突起よりもかなり長くなっています）。[ 16 ]
環椎は、椎体と棘突起がない点で他の椎骨とは異なります。環椎は、前弓と後弓、および2つの側塊を持つ環状の形状をしています。両弓の外側中心点には、筋肉が付着するための結節、前結節、および後結節があります。前弓の前面は凸状で、前結節には長頸筋が付着します。後結節は痕跡的な棘突起で、小後頭直筋が付着します。棘突起は小さく、環椎と頭蓋骨間の動きを妨げません。下面には、軸椎の歯突起と関節するための関節面があります。
頸椎に特有の構造として、横突孔（横突孔とも呼ばれる）があります。これは各横突起にある開口部で、椎骨動脈、椎骨静脈、および交感神経叢が通っています。環椎以外の頸椎では、各横突起の横突孔の両側に前結節と後結節があります。第6頸椎の前結節は、頸動脈と椎骨動脈を隔てているため、頸動脈結節と呼ばれています。
第3～第7頸椎および第1胸椎の椎体上面の側縁には、鉤状の鉤状突起が存在する。この鉤状突起は椎間板とともに、椎骨が下の椎骨から後方に滑り落ちるのを防ぎ、側屈（側方への屈曲）を制限する。ルシュカ関節は、この椎骨の鉤状突起が関与する関節である。
C7の棘突起は特徴的に長く、この椎骨は「隆椎」と呼ばれています。また、解剖学的変異として、C7から頸肋が発生することもあります。
頸胸部 という用語は、頸椎と胸椎を合わせて指す場合が多く、場合によってはそれらの周辺領域も指す。
12個 の胸椎とその横突起は、肋骨と関節を形成する面を持っています。胸椎の間には多少の回転運動が可能ですが、肋骨との連結によって、屈曲などの大きな動きは制限されます。これらは、ヒトにおいては「背椎」とも呼ばれます。
椎体はほぼハート型で、前後方向の幅と横方向の幅はほぼ同じである。椎孔はほぼ円形である。
第一胸椎の上面には、頸椎と同様に、鉤状の鉤状突起がある。
胸腰椎または胸腰椎部とは、胸椎と腰椎を合わせたものを指し、場合によってはそれらの周囲領域も含まれる。
胸椎は肋骨に付着するため、それぞれに特有の関節面（上肋骨関節面、横肋骨関節面、下肋骨関節面）があります。脊椎を下るにつれて、椎骨は隣接する腰椎に合わせて大きくなります。
5つの腰椎は椎骨の中で最も大きく、他の椎骨よりも大きな体重を支えるために頑丈な構造をしています。腰椎は、大きな屈曲、伸展、そして適度な側屈（横方向への屈曲）を可能にします。これらの椎骨の間にある椎間板は、自然な腰椎前弯（後方に凹んだ脊柱の湾曲）を作り出します。これは、椎間板の前部と後部の厚さの違いによるものです。
腰椎は肋骨と骨盤の間に位置し、椎骨の中で最も大きい。椎弓根は強く、椎弓板も同様に強く、棘突起は厚く幅が広い。椎孔は大きく三角形である。横突起は長く狭く、3つの結節が見られる。これらは外側肋骨突起、乳頭状突起、および副突起である。[ 17 ]上結節、または上側の結節は乳頭状突起であり、上関節突起と連結している。多裂筋は乳頭状突起に付着し、この筋肉は脊柱の長さに沿って伸び、支持力を提供する。下結節、または下側の結節は副突起であり、これは横突起基部の後部に位置する。腰仙部という用語は、腰椎と仙椎をまとめて指す場合が多く、場合によってはそれらの周囲の領域も含まれる。
仙骨には5つの椎骨（S1～S5）があり 、成熟すると融合して1つの大きな骨である仙骨となり、椎間板はありません。[ 18 ]仙骨は腸骨とともに骨盤の両側に仙腸関節を形成し、股関節と関節を形成します。
最後の 3 ～ 5 個の尾椎（通常は 4 個）（Co1～Co5）が尾骨または尾骨を構成します。[ 19 ]椎間板はありません。
初期胚では体節が形成され、その一部が硬化節に発達する。硬化節は椎骨、肋軟骨、および後頭骨の一部を形成する。体節内の初期位置から、硬化節細胞は脊索に向かって内側へ移動する。これらの細胞は傍軸中胚葉の反対側から来る硬化節細胞と出会う。1つの硬化節の下半分が隣接する硬化節の上半分と融合して、各椎体を形成する。[ 20 ]この椎体から、硬化節細胞は背側へ移動して発達中の脊髄を取り囲み、椎弓を形成する。他の細胞は胸椎の肋骨突起に向かって遠位へ移動し、肋骨を形成する。[ 20 ]
椎骨の機能には以下が含まれます。
先天性脊椎異常には多くの種類があり、そのほとんどは椎骨の形状や数の異常であり、多くは問題になりません。しかし、中には脊髄を圧迫するものもあります。楔形の椎骨（半椎骨）は脊椎に角度を生じさせ、脊柱後弯症、脊柱側弯症、脊柱前弯症といった脊柱弯曲症を引き起こす可能性があります。重症の場合は脊髄圧迫を引き起こすこともあります。椎骨の一部が癒合したブロック椎骨は問題を引き起こす可能性があります。二分脊椎は、椎弓の形成不全によって生じる可能性があります。
脊椎分離症とは、椎弓の椎間関節部の欠損を指します。ほとんどの場合、腰椎の最下部（L5）に発生しますが、他の腰椎や胸椎にも発生する可能性があります。
椎間板ヘルニア（一般的には椎間板脱出症と呼ばれる）は、椎間板の外側の線維輪（アニュラス・フィブロサス）に亀裂が生じ、髄核と呼ばれる柔らかいゲル状の物質の一部がヘルニアとして突出することで起こります。この症状は、 Tessys法と呼ばれる低侵襲の内視鏡手術で治療することができます。
ラミネクトミーは、脊柱管にアクセスするために椎弓を除去する外科手術です。[ 21 ]椎弓の一部のみを除去する手術はラミノトミーと呼ばれます。
椎間板、椎骨、または瘢痕組織による圧迫によって神経が圧迫された場合、椎間孔を広げて圧迫を軽減する椎間孔拡大術によって改善される可能性があります。また、関節炎の結果として神経の開口部が狭くなる椎間孔狭窄症によっても引き起こされることがあります。
もう一つの症状は、脊椎すべり症で、椎骨の一つが前方にずれて別の椎骨の上に乗り上げてしまう状態です。その逆の状態が後方すべり症で、椎骨の一つが後方にずれて別の椎骨の上に乗り上げてしまう状態です。
椎弓根は、椎体形成術、後弯形成術、脊椎固定術において、放射線学的マーカーおよび進入点としてしばしば用いられる。
弓状孔は、女性に多く見られる一般的な解剖学的変異です。これは、第一頸椎である環椎にある骨の橋で、椎骨動脈の溝を覆っています。[ 22 ]
変性椎間板疾患は、加齢に伴って一つまたは複数の椎間板が変性する疾患です。多くの場合、痛みを感じないこともありますが、非常に強い痛みを伴う場合もあります。
他の動物では、尾骨を除いて椎骨は同じ地域名で呼ばれます。尾のある動物では、独立した椎骨は通常、尾椎と呼ばれます。[ 19 ]水生動物と他の脊椎動物では、必要な移動方法とサポートの種類が異なるため、基本的な特徴は共有されているものの、椎骨には最も大きなバリエーションが見られます。後方に伸びる棘突起は、直立姿勢をとらない動物では上向きになっています。これらの突起は、体の筋肉や靭帯に付着するため、大型動物では非常に大きくなることがあります。ゾウでは、椎骨はタイトな関節でつながっており、背骨の柔軟性が制限されています。絶滅したディメトロドンやスピノサウルスなどの一部の動物では、棘突起が誇張されており、帆のような背中や鰭のような背中を形成しています。
体部に鞍状の関節面を持つ椎骨は「異凹椎」と呼ばれ、椎骨が垂直方向と水平方向の両方に屈曲することを可能にする一方で、ねじれ運動を防止します。このような椎骨は鳥類や一部のカメの首に見られます。[ 23 ]
「前凹型」椎骨は、ある椎骨の椎体の尾側端から伸びる球状の突起が、隣接する椎骨の椎体の頭側端にある凹状のソケットに収まるという特徴を持つ。[ 24 ]これらの椎骨は爬虫類 に最も多く見られるが、[ 25 ] [ 26 ]カエルなどの両生類にも見られる。[ 27 ]椎骨は球関節で互いに嵌合し、前方の椎骨の凸状の関節部が後方の椎骨のソケットに対して球として機能する。[ 25 ]このタイプの接続により、ほとんどの方向に広い可動域が確保され、同時に下にある神経索も保護される。回転の中心点は各椎体の正中線上に位置しているため、脊柱を囲む筋肉の屈曲によって椎骨間に開口部が生じることはない。[ 27 ]
多くの種では、哺乳類を除いて、頸椎に肋骨があります。トカゲや竜盤類恐竜など多くのグループでは、頸肋は大きいですが、鳥類では小さく、椎骨に完全に融合しています。哺乳類の横突起は、他の羊膜類の頸肋と相同です。クジラでは、頸椎は通常融合しており、泳ぐ際の安定性と引き換えに柔軟性を犠牲にする適応です。[ 28 ] [ 29 ]マナティーとナマケモノを除くすべての哺乳類は、首の長さに関係なく、7つの頸椎を持っています。[ 30 ]これには、キリン、ラクダ、シロナガスクジラなど、一見ありそうもない動物も含まれます。鳥類は通常、より多くの頸椎を持ち、ほとんどが13～25個の椎骨からなる非常に柔軟な首を持っています。
すべての哺乳類において、胸椎は肋骨と連結しており、その椎体は関節面の存在により他の地域の椎骨とは異なっている。各椎骨の椎体の両側には関節面があり、肋骨の頭と関節する。また、横突起にもそれぞれ関節面があり、肋骨の結節と関節する。胸椎の数は種によって大きく異なる。[ 31 ]有袋類のほとんどは13個だが、コアラは11個しかない。[ 32 ]哺乳類では通常は12～15個（ヒトでは12個）だが、ウマ、バク、サイ、ゾウでは18～20個ある。ナマケモノの中には25個という極端な数のものもおり、クジラ類ではわずか9個しかない。[ 33 ]
チンパンジーとゴリラは腰椎が3つと、ヒト属の5つに比べて少ない。この数の減少により、腰椎は前弯しないが、垂直登攀や、樹冠の高い場所での採食に適したぶら下がり能力に有利な解剖学的構造になっている。[ 34 ]ボノボは腰椎が4つある点で異なっている。
尾椎は脊椎動物の尾を構成する骨です。 [ 35 ]尾椎の数は、動物の尾の長さに応じて数個から50個まで様々です。ヒトやその他の尾のない霊長類では、尾椎は尾骨と呼ばれ、3個から5個あり、尾骨に融合しています。 [ 36 ]
この記事は、 グレイ解剖学第20版（1918年）96ページからのパブリックドメインのテキストを引用しています。
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